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Raytracing with ESP32

with 2 comments

ESP32 で レイトレーシング を試しました。         2016.12.27
ESP32 の 速度は どの位でしょうか?
ESP32 DEVKIT V1 と 2.4 inch 320×240 TFT SPI Display を使用しました。

結論:速度は ESP8266 160MHz の 2.5倍です。価格は ESP8266 の6倍です。
条件:「SPI接続」と「Adafruit_ILI9341.h」(速度が遅い) を使用。



.
抽画速度の比較。ESP32 は 14sec。ESP8266 160MHz は 33secです。


.
準備:
1. ESP32 DEVKIT V1:1720円 。 その後2800円台と非常に高いです。
_  メモ:ESP32 DEVKIT と NANO32 の 購入時は 電波が出ない状態になっています。
2. 2.4 inch 320×240 TFT Display:1125円 。
3. スケッチ: TFT22_raytracecbm80amiga氏に感謝。
_  スケッチの変更:GPIOの端子番号を接続したTFT の端子と合わせます。
_          #ifdef ESP8266 , #endif は不要ですので削除してください。

// CS,DC,SDI,SCK,RESET,SDO  // ESP32 Dev Module
Adafruit_ILI9341 display = Adafruit_ILI9341(13,14,27,26,12,25);

.
参考:YouTube
Raytracing on ESP8266 and ILI9341 LCD display ESP8266:今回の参考場所
Arduino raytracer rendering on 8 bit micro : Arduino 10min
Raytracing on Arduino and STM32 – speed comparison:Arduino vs STM32
Generic STM32 vs Arduino Pro Mini/Nano speed :STM32 vs Arduino


.
測定結果の数値:
条件:「SPI接続」と「Adafruit_ILI9341.h」(速度が遅い) を使用。
_   Raytracing は 1 Passを使用。

Type    sec
    ESP32      @ 160MHz  13
    ESP8266  @ 160MHz  33
    ESP8266  @  80MHz  65
    STM32     @  72MHz  52
    ATMEGA328         @ 16MHz  293
    Arduino Pro Mini  @ 16MHz  293

追記:2016.12.30 Arduino IDE ESP32 を Update 。
_  14sec が 13sec にアップ。ESP8266 160MHz との対比は 2.3 から 2.5倍
_  boards.txt に記載されている nano32.build.f_cpu=160000000L は
_  nano32.build.f_cpu=240000000L に変更されました。
.


表示を変える方法:球の個数や位置、素材等を変えられます。追記:2016.12.30
raytracer.h

 
#define NUM_SPHERES 4    // 球の個数
static const float spheres[] PROGMEM = {
// center, radius, material // center : 球の位置
  5,15,8,  5,  0,
 -6,12,4,  3,  0,
  1,10,2,  2,  1,
  0, 9,5,  1,  2
};

.
追記:2017.1.4: STM32F7 Raytracing が 0.62sec を達成し世界一最速です。
このサイトへの訪問者 clemente氏は、このRayTracing を STM32F7 を使用し
_ C++ と C に置き換えたとの事。そしてその速度は 320×240 で 0.62sec と
_ いう驚異的な結果が出ています。素晴らしいですね。是非 以下のサイト
_ をご覧ください。clementeさん ありがとうございました。
The Embedded Notes Blog:RayTracing per ESP32 e STM32F7!

YouTube:STM32F7 RayTracing:この速度を是非ご覧ください。
_ 一瞬で終わります。素晴らしいです。


.
感想:
ESP8266 を始めた理由:Arduino は速度遅くメモリーが少ない為 始めました。
_ Arduino Pro mini に対し 21倍、ESP8266 160MHz に対し 2.4倍でした。
_ この点では ESP8266 を選択した意味がありました。
_ ESP8266 に対し ESP32 は 少し 速くなり少々満足。でも160MHzしかない。
_ そして ESP32 の価格は ESP8266 の6倍で使用する価値は無くなりますね。
.
費用対効果:ESP32 は 2016年12月現在 2800円台です。 ESP8266は $5
_  という触れ込みから始まりましたが ESP32 は非常に高い価格です。
_  ebayやAliexpress を見ると一時的に安くなる業者もありますが
_  その後 並べた様に 高い価格になっています。これは価格を操作している
_  様にも見えます。
.
ラズパイと2.2 inch 320×240 TFT Display:ラズパイではSPI接続でビデオを
_ 表示する事が出来ています。
_ Learn on the fly:Quickly test an IL9341 2.2 inch 2.2″ SPI TFT display
.
条件:今回のスケッチは cbm80amiga氏の記事を使用した物です。これは
_ Arduino や STM32 でも比較できるハードとライブラリーという条件です。
_ 方法は「SPI接続」で ライブラリーは「Adafruit_ILI9341.h」を使用して
_ います。SPI接続である事と 速度がかなり遅いAdafruitのライブラリーを
_ 使用しています。 ESP32は SPI以外に HSPI、VSPI端子がある事や
_ DMA parallel 方式があり速度の向上が期待されます。
_ Espressifのアナウンスに「C.3D Game on ESP32」と言う項目があり
_ 「DMA via the parallel mode of the I2S controller」を使用するとの事。


Written by macsbug

12月 27, 2016 @ 2:30 am

カテゴリー: ESP32, ESP8266

コメント / トラックバック2件

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  1. I want to thank you so much for this excellent piece of software! I have used your code on a Keil project mixed with C program, for a STM32F7-Discovery board. I soon will put a video on youtube. For a full screen rendering (470×280) it take 1.1 second, for a 320×240 rendering it take 0.62 second. I will publish the code too, with some tips about how mix C++ and C code together. Thanks again for your code I will use it to learn more about C++.

    clemente

    12月 30, 2016 at 12:09 am

    • Mr.Clemente di Caprio, Thank you for visiting the site.
      The speed of 0.6 sec by STM32F7 and C ++, C is amazing.
      I am marveled at this wonderful result.
      I introduced the article to our site.

      macsbug

      1月 5, 2017 at 12:21 am


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